怎么提升鋰離子電池穩(wěn)定性？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-09-30 16:19
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對于目前的新能源汽車來說，主要是用的是三元鋰電池，部分車型使用的是磷酸鐵鋰電池，而這兩種電池均屬于液態(tài)鋰離子電池。不過對于這種電池來說，雖然相比之前的鎳電池能量密度更高，但是依然存在發(fā)熱現(xiàn)象。以純電動汽車為例，采用快速充電樁進行長時間充電，電池內(nèi)部的化學反應(yīng)加劇，就會導致熱量上升，嚴重的話會發(fā)生熱失控現(xiàn)象。
鋰電池進步困難的原因，除了發(fā)熱現(xiàn)象之外，還有就是材料方面。鋰作為電極目前最為合適，而這就導致了只能去優(yōu)化另一極的材料和改善電解液、隔膜。比如說，可以降低隔膜的電阻，增加導電性，擴大鋰離子透過率，從這一方面提升整體的能量密度和穩(wěn)定性。但是這種方式操作空間較小，每年的進步幅度也比較有限。
鋰離子電池的火災(zāi)危險性主要由電池內(nèi)部各部分發(fā)生化學反應(yīng)產(chǎn)熱量多少決定。鋰離子電池的火災(zāi)危險性歸根結(jié)底取決于電池材料的熱穩(wěn)定性，而電池材料的熱穩(wěn)定性又取決于其內(nèi)部各部分之間發(fā)生的化學反應(yīng)。目前，人們主要借助于差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(TGA)、絕熱加速量熱儀(ARC)等來研究電池相關(guān)材料的熱穩(wěn)定性。
通過對現(xiàn)有正極材料進行不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合，可以進一步提升鋰離子電池的穩(wěn)定性。表面修飾和電子結(jié)構(gòu)的調(diào)整，比如說在表面包覆一層二氧化錳，可以抑制揚的擴散，不僅能夠改善它容量的穩(wěn)定性，也能夠很好地提升它的倍率性能。
提高鋰離子電池材料表面氧的熱穩(wěn)定性，能夠有效地抑制富鋰猛基材料衰退提高材料的穩(wěn)定性。目前，引起人們重視的鋰鹽有LiFSI雙（氟磺酸）亞胺鋰］和硼基鋰鹽。其中，雙草酸硼酸鋰（LiBOB）的熱穩(wěn)定性較高，分解溫度為302℃，可在負極形成穩(wěn)定的SEI膜。LiBOB作為鋰鹽和添加劑可以改進電池的熱穩(wěn)定性。
鋰電池正極材料可以通過優(yōu)化合成條件，改進合成方法，合成熱穩(wěn)定性好的材料；或使用復(fù)合技術(shù)(如摻雜技術(shù))、表面包覆技術(shù)(如涂層技術(shù))來改善正極材料的熱穩(wěn)定性。
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